TỔNG QUAN về PLC s7 1500

  MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1500   1.1 TỔ NG QUAN VỀ PLC S7  –  1500 1.2 PHÂN LOẠI HIỆU SUẤT 1.3 CÁC MODULES  NGOẠI VI CHƯƠNG 2: CƠ SỞ  LÝ THUYẾT S7-1500/CPU 1511-1 PN 5  2.1 HÌNH Ả NH THỰ C TẾ CỦA S7-1500 /CPU1511-1 PN 2.2 K ẾT  NỐI 2.3 NGẮT, LỖI, CHUẨN ĐOÁN LỖI VÀ BÁO ĐỘ NG HỆ THỐ NG 2.4 PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂ N .2 2.5 CÁC  NGƠN  NGỮ  LẬP TRÌNH 24 CHƯƠNG 3: GIỚI  THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH TIA PORTAL .227  2.1 3.2 PHẦ N MỀM LẬP TRÌNH SIMATIC TIA PORTAL STEP7  BASIC GIAO DIỆ N CỦA PHẦ N MỀM SIMATIC TIA PORTAL STEP7  BASIC 28 3.3 NẠP CHƯƠNG TRÌNH XUỐ NG PLC 3 3.4 GIAO TIẾP GIỮ A MÁY TÍNH VÀ PLC 33 3.5 TẬP LỆ NH CỦA PLC S7-1500 .3 CHƯƠNG 4: GIỚ I THIỆU VỀ HMI .64  4.1 TỔ NG QUAN VỀ HMI 64 4.2 HƯỚ NG DẪ N LẬP TRÌNH HMI TRÊN WINCC 6 K ẾT LUẬN 1  TÀI LIỆU THAM KHẢO .8 2    DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH 1.1: SƠ ĐỒ KẾ  T NỐI NGUỒN VỚ I CPUS VÀ MODULES NGOẠI VI 3  HÌNH 1.2: HÌNH DÁNG MODULES NGÕ VÀO/ RA THỰ C TẾ   HÌNH 1.3: SƠ T NỐI MẠNG TRUYỀN THƠNG 0  ĐỒ KẾ HÌNH 1.4: SƠ T NỐI VỚ I CÁC MODULES CHỨC NĂNG.  113  ĐỒ KẾ  HÌNH 2.1: HÌNH DÁNG THỰ C TẾ CỦA S7-1500/CPU 1511-1 PN 15  HÌNH 2.2: MẶT TRƯỚC  CỦA CPU 1511-1 PN 1 6  HÌNH 2.3: CHỐT ĐỂ KHĨA CPU 6  HÌNH 2.4: MẶT DƯỚI  BẢNG ĐIỀU KHIỂN CỦA CPU 1511-1 PN 117  HÌNH 2.5: MẶT SAU CỦA CPU 1511-1 PN 6  HÌNH 2.6: KẾ  T NỐI NGUỒN CHO CPU 17  HÌNH 2.7: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA CPU 19  HÌNH 2.8: LED HIỂN THỊ CỦA CPU 1511-1 PN (KHƠNG CĨ BẢNG ĐIỀU KHIỂN) 20  HÌNH 2.9: PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .2 3  HÌNH 2.10: CHƯƠNG TR ÌNH LAD 24  HÌNH 2.11: VÍ DỤ VỀ NGƠN NGỮ FDB 6  HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ THIẾT KỂ   MỘT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 27  HÌNH 3.2: GIAO DIỆN CHÍNH CỦA PHẦN MỀM .228  HÌNH 3.3: GIAO DIỆN SOẠN THẢO CHÍNH 29  HÌNH 3.4: TẠM DỪ NG HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 3  HÌNH 3.5: SƠ ĐỒ KẾ  T NỐI PLC VỚ I MÁY TÍNH 34  HÌNH 4.1: TẠO PROJECT TRONG TIA PORTAL 66  HÌNH 4.2: ADD DEVICE PLC 1511-1PN 7  HÌNH 4.3: GIAO DIỆN LẬP TRÌNH LAD 8    HÌNH 4.4: DOWNLOAD CHƯƠNG TRÌNH XUỐNG PLC .6 9  HÌNH 4.5: GIAO DIỆN K ẾT NỐI MÁY TÍNH VỚ I PLC 0  HÌNH 4.6: LỰ A CHỌN MÀN HÌNH HMI 1  HÌNH 4.7: K ẾT NỐI GIỮ A PLC VỚ I MÀN HÌNH HMI 2  HÌNH 4.8: GIAO DIỆN LẬP TRÌNH CHO HMI .7 3 HÌNH 4.9: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 4  HÌNH 4.10: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 5  HÌNH 4.11: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 6  HÌNH 4.11: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 7  HÌNH 4.12: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 7  HÌNH 4.13: THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CHO NGÕ VÀO/RA .7 8  HÌNH 4.14: LOAD CHƯƠ NG TRÌNH CHO HMI .7 8  HÌNH 4.15: CHỌN CHẾ ĐỘ GO ONLINE 9  HÌNH 4.16: GIÁM SAT HMI TRÊN MÁY TÍNH 0  HÌNH 4.17: GIAO DIỆN HMI 8 0      CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1500 1.1 TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 1500 Các dòng CPU dòng điều khiển SIMATIC S7-1500 bộ điều khiển thế hệ mớ i SIEMENS cốt mốc quan tr ọng tự động hóa S7-1500 vớ i nhiều tính cải tiến cho sự tối ưu hóa hoạt động, dễ dàng sử dụng hoạt động S7-1500 dịng PLC hồn hảo cho hệ thống tự động như:    Mạnh mẽ hơn:  - Hiệu suất hệ thống cao thời gian đáp ứng ngắn chất lượng điều khiển cao - Tích hợ  p cơng nghệ điều khiển vị trí - Tích hợ  p chức bảo mật cao   Hiệu quả hơn:  - Cải tiến thiết kế  , dễ dàng việc sử dụng kiểm tra hệ thống - Tích hợ  p chuẩn đốn lỗi hệ thống, tự động hiển thị trên hình - TIA Portal giúp cho việc lậ p trình hiệu quả và giảm giá thành sản phẩm   Tính năng mới :  - Bus k ết nối module tốc độ cao giúp xử lý tín hiệu nhanh hơn.  - cổng truyền thông Ethernet vớ i IP - Vẽ đồ thị (Trace): giúp việc chuẩn đoán ứng dụng Motion biến tần xác - Chức điều khiển tr ục tốc độ đượ c tích hợ  p - Chức điều khiển PID (version 2.0) - Nhiều cấ p bảo mật cho chương trình.  - Màn hình hiển thị các tr ạng thái CPU module chuẩn đoán lỗi 1.2 Phân loại hiệu suất Các CPUs có thể đượ c sử dụng cho ứng dụng nhỏ và tầm trung, đối vớ i khu vực cao cấ p máy nhà máy tự động hóa Bảng 1.1: Phân loại hiệu suất dịng PLC S7-1500.  CPU Phân loại hiệu suất  Dòng CPU tiêu chuẩn cho CPU 1511-1 PN ứng dụng nhỏ  tớ i Giao tiếpGiao tiếp PROFIBUSPROFINET - Bộ nhớ   làm việc  1.15 MB Thời  gian xử  lý cho bit  60 ns Page   Dịng CPU có độ tin cậy CPU 1511F-1 PN cao cho ứng dụng nhỏ tớ i CPU 1513-1 PN Dòng CPU tiêu chuẩn cho Dịng CPU có độ tin cậy CPU 1513F-1 PN cao cho ứng dụng trung CPU 1515-2 PN Dòng CPU tiêu chuẩn cho ứng dụng trung bình CPU suất  CPU 1515F-2 PN CPU 15163 PN/DP Phân loại hiệu Giao tiếp PROFIBUS - 1.23 MB 60 ns - 1.8 MB 40 ns - 1.95 MB 40 ns - 3.5 MB 30 ns Giao tiếp PROFINET Bộ nhớ   Thời  gian m việc  xử lý cho bit  Dịng CPU có độ tin cậy cao cho ứng dụng trung 3.75 MB 30 ns Dòng CPU tiêu chuẩn cho ứng dụng cao cấ p MB 10 ns 6.5 MB 10 ns 10 MB ns 11 MB ns nhiệm vụ  truyền CPU 1516F- Dịng CPU có độ tin cậy cao PN/DP cho ứng dụng cao cấ p CPU 1517- Dòng CPU tiêu chuẩn cho PN/DP CPU 1517F3 PN/DP CPU 1518-4 PN/DP nhiệm vụ  truyền ứng dụng đòi hỏi nhiệm vụ  truyền Dịng CPU có độ tin cậy cao cho ứng dụng đòi hỏi Dòng CPU tiêu chuẩn cho ứng dụng hiệu suất 24 MB ns cao, đòi hỏi nhiệm vụ  Dòng CPU có độ tin cậy CPU 1518F- cao cho ứng dụng PN/DP hiệu suất cao, đòi hỏi nhiệm vụ truyền thông tốc Page   26 Page   1.3 CÁC MODULES NGOẠI VI   Modules nguồn.  Hình 1.1: Sơ đồ kế  t nối nguồn vớ i  CPUs modules ngoại vi Có hai loại nguồn cung cấ p cho SIMATIC S7-1500: - Nguồn cấp cho hệ thống (PS) Chỉ cấ p nguồn cho hệ thống bên hoạt động phần modules điện tử, đèn led modules ngoại vi Bảng 1.2: Các modules nguồn cấp cho hệ thống Tên viết tắt Số hạng mục PS 25W 24V DC 6ES7505-0KA00-0AB0  Thông số  Dãy điện áp ngõ vào 24 VDC PS 60W 24/48/60V DC PS 60W 120/230V 6ES7505-0RA00-0AB0  6ES7507-0RA00-0AB0  24 VDC, 48 VDC, 120 VAC, 230 VAC 60 V DC 120 VDC, 230 VDC Công suất ngõ 25 W 60 W 60 W Cách điện X X X  Ngắt chuẩn X X X - Nguồn cấp cho tải (PM) Cung cấ p cho CPU, modules ngoại vi, cấu chấ p hành cảm biến Bảng 1.3: Các modules nguồn cấp cho tải.  Tên viết tắt Số hạng mục PM 70W 120/230V AC Các thông số1 202/30 V AC, Dãy điện áp ngõ vào Điện áp ngõVraới  chu ển m ch tđ n Dãy dịng ngõ 24 V DC 3A Cơng suất tiêu thụ  84 W PM 190W 120/230V AC 120/230 V AC, Vớ i chu ển m ch tđ n 24 V DC 8A 213 W Page     Các modules ngõ vào, ngõ Hình 1.2: Hình dáng modules ngõ vào/ thự c tế Các modules I/O tạo sự k ết hợ p  bộ điều khiển modules I/O Tín hiệu từ cảm  biến, công tắc, nút nhấn sẽ được đưa vào modules ngõ vào sẽ truyền tớ i bộ điều khiển để xử lý xuất tín hiệu modules ngõ để diều khiển cấu chấ p hành Bảng 1.4: Các loại modules ngõ vào/ra Các dòng chức năng  Mô modules cho ứng dụng cực k ỳ nhanh Tốc độ cao (HS) Thờ i gian tr ễ đầu vào ngắn Thờ i gian chuyển đổi ngắn  Nhiều chế độ đẳng thờ i Tính khả dụng cho ứng dụng phức tạ p Tính cao (HF)  Các tham số cho kênh Chuẩn đoán cho Vớ i modules analog    Độ chính xác cao (